laporan antara kelompok 18

7/24/2019 Laporan Antara Kelompok 18

1/151

PT. ANGKASA YASA

13

Proposal Antara

MK PROYEKJEMBATAN JALAN RAYA PRESTRESSED CONCRETE

PERTAMINA, PEKANBARU, RIAU

Departemen Teknik Sipil

Fakultas Teknik

Universitas Indonesia


2/151

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat

dan kasihNya, atas anugerah hidup dan kesehatan yang telah diberikan, serta petunjukNya

sehingga kami mampu dalam penyusunan Laporan Antara atas pembangunan proyek

Jembatan Pertamina yang terletak di Pekanbaru Riau ini.

Laporan Antara ini merupakan respon dari kami sebagai konsultan atas info awal

yang diberikan owner mengenai gambaran umum proyek pembangunan Jembatan Pertamina

yang akan dilaksanakan.

Kami menyadari bahwa keterbatasan pengetahuan dan pemahaman kami tentangpenyusunan DED dan perancangan jembatan membuat ada beberapa hal yang masih kurang

dalam laporan ini. Untuk itu kami mengharapkan masukan dan saran untuk perbaikan

sehingga penyusunan laporan antara yang akan datang akan lebih baik lagi. Kami juga

mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan

laporan pendahuluan ini.

Harapan kami selaku konsultan, semoga laporan antara ini dapat menjadi langkah

awal yang baik bagi kami dalam melakukan perancangan jembatan kedepannya.

Depok, 17 November 2013

Tim Konsultan


3/151

ii

DAFTAR ISI

Halaman

Halaman Judul .............................................................................................. i

Kata Pengantar .............................................................................................. ii

Daftar Isi ....................................................................................................... iii

BAB I. Pendahuluan ................................................................................. 1

BAB II. Interprestasi Data .......................................................................... 11

BAB III. Rancangan Awal Konstruksi ......................................................... 38

BAB IV. Rancangan Biaya Awal (Analisis Biaya Satuan)............................ 113

BAB V. Daftar Gambar ................................................................................ 121

BAB VI. Daftar Spesifikasi Teknis ............................................................... 122

BAB VII. Keluaran Sementara Desain .......................................................... 143


4/151

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

PT Pertamina (Persero) urutan ke 122 dalamFortune Global 500pada

tahun 2013 adalah sebuahBUMN yang bertugas mengelola penambangan

minyak dan gas bumi di Indonesia. Dalam operasionalnya, prasana jalan dan

jembatan merupakan komponen transportasi yang sangat penting dan strategis

dalam menunjang efisiensi dan efektifitas kegiatan PT Pertamina dalam

menjalankan fungsi utamanya sebagai produsen minyak bumi dan bahan

bakar minyak. Termasuk di dalamnya PT Pertamina Riau Kepulauan,

provinsi yang dikenal dengan kekayaan sumber alam berupa minyak bumi.

Sarana jembatan yang ada melintasi sungai saat ini masih berupa

jembatan sementara, dengan konstruksi sederhana dan diperkirakan tidak

akan mampu menangani arus lalulintas kegiatan produksi dari PT Pertamina.

Kontur tanah yang relatif berbukit dan aliran sungai yang cukup besar

mengharuskan pembuatan jembatan permanen yang mampu menanggulangi

beban kendaraan maupun kondisi tanah dan karakteristik air sungainya.

Untuk menunjang maksud tersebut, PT Pertamina Pekanbaru Riau

merencanakan pembuatan jembatan permanen yang kokoh. Pekerjaan awal

telah dilakukan dengan melakukan pemetaan kondisi kontur tanah dan peta

tata letak jembatan baru tersebut. Pekerjaan ini dimaksudkan untuk membuat

rancangan akhir rinci (detailed engineering design) termasuk menyiapkan lay

out, serta desain dari konstruksi ataupun fasilitas lainya secara detail, lengkapdan jelas; yang akan digunakan sebagai pedoman pada tahap konstruksi

dalam pembangunan jembatan dan jalan tersebut. Rancangan akhir

diharapkan juga akan mencakup oprit jembatan (daerah kepala jembatan)

sehingga tidak terjadi perbedaan penurunan antara lantai jembatan dengan

tanah urugan disekitar jembatan tersebut.
http://id.wikipedia.org/wiki/Fortune_Global_500http://id.wikipedia.org/wiki/Fortune_Global_500http://id.wikipedia.org/wiki/BUMNhttp://id.wikipedia.org/wiki/BUMNhttp://id.wikipedia.org/wiki/Fortune_Global_500


5/151

2

Melihat needs dari PT Pertamina di atas, maka kami pun menjawab

dengan dibuatnya Detail Engineering Design dari Proyek Jembatan Jalan

RayaPrestressed ConcretePertamina, Pekanbaru Riau.

1.2. Tujuan dan Sasaran

1.2.1. Tujuan

a. Memberikan kesimpulan teknis terhadap alternatif sistem jembatan,

ramp dan pondasi sehingga didapatkan design rinci yang meliputi:

design analysis dan kalkulasi, design drawing, bill of material dan

spesifikasi pekerjaan.

b. Untuk mendukung pelaksanaan konstruksi pembangunan serta untuk

mengkoordinasikan dalam pembangunan Jembatan Pertamina

Pekanbaru Riau.

1.2.2. Sasaran

a. Tersusunnya desain rinci dan spesifikasi teknis yang diperlukan untuk

memenuhi kebutuhan dokumen teknis dalam pelaksanaan tender dan

pelaksanaan konstruksi.

b. Terkoordinasinya pembangunan Jembatan Pertamina Pekanbaru Riau.

1.3.Batasan Pekerjaan (Proyek)

1.3.1. Perancangan Proyek

Perancangan proyek mempunyai tujuan dan sasaran pelaksanaan

pekerjaan secara optimal dan hasil pekerjaan yang dapat memenuhi

persyaratan yang telah ditentukan dalam Kerangka Acuan Kerja (KAK).Tahapan Perancangan tersebut dapat dilihat dari diagram di bawah ini:


6/151

3

Gambar 1.1. Metodologi Perencanaan Teknis

1.3.1.1.Persiapan

Kegiatan awal pada metodologi perencanaan proyek adalah

kegiatan persiapan. Kegiatan persiapan dimaksudkan untuk:

Mengumpulkan informasi dan data-data awal/sekunder di pusat

Mengumpulkan desain sementara (tentative) berdasarkan data awal

yang ada untuk digunakan sebagai panduan pelaksanaan survey

pendahuluan.

Beberapa kegiatan dapat dilakukan pada kegiatan persiapan.

Kegiatan yang akan dilaksanakan pada tahap persiapan ini meliputi:

Rapat, Koordinasi dan Konfirmasi

Rapat dengan pihak pengguna jasa yang dalam pekerjaan ini

diwakili oleh seorang Project Officer, untuk mendapatkan

kesamaan pandangan mengenai rencana pelaksanaan pekerjaan.

MetodologiPerencanaan Teknis

Persiapan

Rapat Koordinasi danKonfirmasi

Team Building

InventarisasiInformasi dan Data-

Data Awal

Penetapan DesainSementara

Penyusunan RencanaKerja Terinci

Survey

Survey Pendahuluan

Survey QuarryMaterial

Survey PenyelidikanTanah

Survey Teknis

Penyusunan Kriteria

Desain

Survey

Non Survey

Perencanaan Teknis

Analisis Geometrik

Analisis PerkerasanJalan

Analisis TeknisBangunan Pelengkapdan Pengaman Jalan

Analisis Drainase

Analisis Struktur

Analisis Geoteknik

Penyusunan DED

LaporanPendahuluan

Laporan Antara

Laporan Draft Akhir

Laporan Akhir


7/151

4

Koordinasi dan konfirmasi dengan instasi terkait baik di pusat

maupun di daerah berkenaan dengan pelaksanaan kegiatan

perencanaan teknik ini, terutama mengenai pemohonan bantuan

penyedia data dan informasi yang dibutuhkan (antara lain:

informasi harga satuan/upah di lokasi proyek, informasi lokasi

sumber material di sekitar lokasi proyek, informasi utilitas di

sekitar lokasi proyek, informasi data struktur tanah di lokasi

terdekat).

Team Building

Team Building merupakan salah satu inovasi non teknis kami yang

dimaksudkan untuk memperkuat kerja sama tim perencana dengan

mengadakan acara gathering.

Inventarisasi informasi dan data-data awal (data sekunder)

Data kelas, fungsi dan status ruang jalan di daerah Peterogan

Peta jaringan jalan

Data inventarisasi jalan, data kondisi jalan dan data lalu lintas

Data curah hujan harian maksimum dalam jangka waktu 10 tahun

Penetapan Desain Sementara (tentative) berfungsi sebagai panduan

dalam pelaksanaan survey pendahulua, mencakup:

Penentuan titik awal dan akhir rencana proyek pada peta

Membuat beberapa alternatif rencana alinyemen horizontal dan

jalan, untuk nantinya dilakukan pengecekan (sebelum ditetapkan

sebagai alternatif terpilih) terhadap situasi dan kondisi di lapangan

(kemudahan pelaksanaan, estetika, lingkungan, dll) pada saat

pelaksaan survey pendahuluan dan survey detail.

Penyusunan Rencana Kerja Terinci

Berdasarkan kajian terhadap informasi dan data awal yang telah

terkumpul, hasil rapat koordinasi serta hal-hal terkait yang tercantum di

dalam Kerangka Acuan Kerja, konsultan menyusun rencana kerja

terinci. Rencana ini nantiya didiskusikan untuk diperbaiki/dipertajam

berdasarkan kesimpulan dan rekomendasi dari hasil survey

pendahuluan.


8/151

5

1.3.1.2.Survey

Survey terdiri dari empat yaitu survey pendahuluan, survey quarry

material, survey penyelidikan tanah, dan survey teknis. Survey

pendahuluan adalah survey yang dilakukan pada awal pelaksanaan

pekerjaan yang bertujuan untuk untuk memperoleh data awal dan

gambaran umum mengenai kondisi lokasi proyek sehingga dapat diketahui

permasalahan yang ada. Survey pendahuluan dilakukan dengan

memadukan informasi dan data sekunder yang dikumpulkan dari instasi

terkait dengan hasil pengamatan yang didapat dari survey lapangan.

Kegiatan yang dilakukan dalam survey pendahuluan meliputi:

Studi literatur

Studi literatur adalah pengumpulan dan pengkajian data-data pendukung

perencanaan dari instansi terkait di lokasi proyek, antara lain: informasi

utilitas, data bangunan pengaman, data struktur tanah, desain jembatan di

sekitar lokasi proyek dan laporan-laporan lainnya yang berkaitan yang

dapat mempengaruhi perencanaan

Koordinasi dan konfirmasi dengan Dinas Pekerjaan Umum setempat serta

instansi/lembaga terkait lainnya dan meminta masukan-masukan yang

diperlukan dengan dilaksanakannya survey pendahuluan.

Survey pendahuluan lalu lintas

Survey pendahuluan lalu lintas digunakan untuk mengetahui situasi dan

kondisi lalu lintas pada persimpangan dan menentukan lokasi penempatan

pos survey.

Survey pendahuluan geometrik jalan dan persimpanganSurvey pendahuluan geometrik jalan dan persimpangan yang antara lain

digunakan untuk:

- Mengidentifikasi (secara stationing) kondisi medan.

- Mengidentifikasi dan membuat sketsa lokasi-lokasi yang

memerlukan perencanaan galian/timbunan, gorong-gorong,

bangunan pelengkap jalan, dll.


9/151

6

- Menjamin bahwa berdasarkan data hasil survey ini akan dapat

dihitung secara kasar perkiraan kuantitas pekerjaan fisik yang akan

timbul dan perkiraan rencana biaya secara sederhana yang akan

mendekatifinal design.

Survey pendahuluan topografi

- Menentukan titik awal dan akhir proyek dan pemasangan patok

Bench Mark di kedua titik tersebut, serta menentukan titik sejauh

200 meter sebelum titik awal dan setelah titik akhir peoyek sebagai

koridor pengambilan data.

- Mengamati kondisi topografi dan mendata lokasi-lokasi yang

memerlukan pengukuran khusus dan lokasi-lokasi yang memerlukan

perpanjangan koridor dan menyarankan posisi patok BM pada titik

yang akan dijadikan referensi.

- Menyusun rencana kerja untuk pelaksanaan survey detail

Survey pendahuluan geologi, geoteknik dan material, mencakup:

- Mengamati secara visual karakterisitik dan sifat tanah dan batuan

- Mengamati perkiraan lokasi sumber material (quarry) di sekitar

lokasi pekerjaan.

- Memberikan rekomendasi berkaitan dengan rencana trase jembatan

yang akan dipilih

- Membuat foto dokumentasi pada lokassi-lokasi khusus.

- Mendata lokasi-lokasi yang akan dilakukan pengeboran maupun test

pit

- Menyusun rencana kerja untuk pelaksanaan survey detail

Mengumpulkan data upah, harga satuan bahan dan peralatan, dan hargasatuan pekerjaan

Survey pendahuluan bangunan pelengkap jalan, mencakup:

- Inventarisasi bangunan pelengkap eksisting, jenis, dimensi, kondisi

serta membuat usulan perencanaan atau penanganan yang

diperlukan.

- Mengidentifikasi dan membuat sketsa lokasi-lokasi yang berpotensi

memiliki masalah drainase


10/151

7

- Membuat sketsa-sketsa dan foto-foto yang dianggap perlu sebagai

panduan untuk pelaksanaan survey detail

Diskusi perencanaan di lapangan mengenai segala sesuatu yang berkaitan

dengan kondisi lapangan, membuat sketsa situasi lapangan dan

merumuskan usulan perencanaan yang diperlukan.

1.3.1.3.Penyusunan Kriteria Desain, Rencana Survey Teknik

Berdasarkan kajian terhadap data yang diperoleh pada tahap

persiapan dan data hasil survey pendahuluan serta masukan-masukan

dengan ahli terkait akan ditentukan kriteria desain yang mengacu pada

parameter-parameter dan standar desain yang sesuai dengan kelas dan

fungsi jalan, kondisi topografi dan geometrik jalan, sifat lalu lintas ynag

dilayani, jenis bangunan atas dan bangunan bawah jembatan, serta

parameter-parameter lainnya. Penjelasan mengenai kriteria desain akan

dijelaskan pada sub bab berikutnya.

1.3.1.4.Perencanaan Teknis/Analisis Data

Perencanaan teknis adalah bagian utama pada pekerjaan ini. Pada

tahap ini akan dilakukan analisa/perhitungan yang hasilnya akan

dituangkan dalam gambar rencana. Analisa/perhitungan akan dilakukan

berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) dan Standar Internasional

yang berlaku. Skematik perencanaan teknis yaitu:

Gambar 1.2. Perencanaan Teknis

Pada skematik di atas menyatakan hubungan antara diskusi dengan

pengguna jasa, peraturan dan standar yang berlaku, dan analisa hasil survey


11/151

8

dan data sekunder. Hal pertama yang dilakukan adalah diskusi dengan

pengguna jasa mengenai perencanaan teknis dalam menganalisis jembatan.

Diskusi dengan pengguna jasa ini berkaitan dengan peraturan dan standar

yang berlaku dan analisa hasil survey teknik dan data sekunder. Hasil dari

hubungan ketiga diatas dituangkan dalam gambar rencana. Skematik

gambar rencana adalah:

Gambar 1.3. Gambar Rencana

Gambar rencana meliputi perencanaan teknis yang dilakukan

dengan mengaitkan data yang terkait dengan perancangan pada semua

elemen bangunan yang dituangkan pada suatu gambar. Perencanaan

gambar harus diikuti oleh beberapa analisis yang dihasilkan yaitu analisis

geometrik, analisis perkerasan jalan, analisis teknis bangunan pelengkap

dan pengaman jalan, analisis drainase, analisis struktur, dan analisis

geometrik.

Analisis beberapa elemen bangunan dikaitkan dengan data-data

yang telah diperoleh dari survey lapangan atau data sekunder. Analisis

mengacu pada peraturan-peraturan yang berkaitan dengan jembatan.

Perencanaan teknis merupakan hal yang penting dilakukan sebelum

dimulainya suatu perancangan bangunan agar dapat dihasilkan respon

yang diinginkan.

GambarRencana

AnalisisGeometrik

AnalisisPerkerasan

Jalan

Analisis TeknisBangunan

Pelengkap danPengaman Jalan

AnalisisDrainase

Analisis Struktur

AnalisisGeoteknik


12/151

9

1.3.1.5.Penyusunan DED (Detailed Engineering Design)

Laporan Pendahuluan

Laporan ini merupakan laporan yang diserahkan pada minggu ke-5.

Laporan ini berisikan tentang penjelasan rinci yang memuat:

Pendahuluan

Data-Data Teknis

Metodologi

Program Kerja

Laporan Antara

Laporan ini merupakan laporan yang diserahkan pada minggu ke-8.

Laporan ini berisikan tentang penjelasan rinci yang memuat:

Pendahuluan

Interprestasi data

Rancangan Awal Konstruksi

Rancangan Biaya Awal

Daftar Gambar

Daftar Spesifikasi Teknis

Keluaran Sementara Desain

Laporan Draft Akhir

Laporan ini merupakan laporan yang diserahkan pada minggu ke-

12. Sebelum membuat laporan ini, segenap tim konsultan perencana

melakukan audit dengan sistem 360 di mana setiap personil menilai

kinerja satu sama lain. Sehingga diharapkan mampu meningkatan kinerja

tim. Laporan ini berisikan tentang penjelasan rinci yang memuat:

Pendahuluan Rancangan Rinci Konstruksi

Biaya Konstruksi

Daftar Gambar

Rencana Kerja dan Syarat

Laporan Akhir

Laporan ini merupakan laporan yang diserahkan pada minggu ke-

15 Laporan ini berisikan tentang penjelasan rinci yang memuat:


13/151

10

Isi Laporan Akhir

Struktur Laporan

Daftar Referensi


14/151

11

BAB II

INTERPRESTASI DATA

2.1.Data Tanah

Data tanah yang tercantum dalam TOR tercakup dalam beberapa data

tanah insitu yaitu data SPT , Sondir (CPT) dan Borelog , data data tersebut

berguna sebagai gambaran secara general mengenai beberapa properti tanah

seperti sudut geser,nilai kohesi yang dapat secara langsung dapat digunakan

sebagai bahan perhitungan secara empiris seperti nilai atterberg limit, liquidity

index untuk kebutuhan analitis terhadap kapasitas bearing tanah dan desain

dimensi dan kapasitas pondasi,

a. Data Sondir

Sondir adalah salah satu tes insitu yang bertujuan untuk mengetahui 2

nilai daya dukung tanah yaitu daya dukung end bearing dan friction

stress,data tersebut berguna untuk menentukan klasifikasi tanah terhadap

kedalaman sehingga gambaran stratigrafinya dapat diketahui dan dilakukan

hingga mendapat profil tanah keras di suatu kedalaman yang besarnya adalah

150 kg / cm2 ,tes sondir biasanya dilakukan pada beberapa titik dibagian

tengah dan terluar yang dalam hal ini terhadap daerah pondasi tiang pancang

dan retaining wall untuk mendapatkan profil tanah secara akurat.

Data sondir yang didapat kali ini berasal dari owner sebanyak 2 titik,

lokasi pengambilan sondir tersebut berada di titik titik berikut:

Gambar 2.1. Penampang Melintang Sungai dan Grafik Sondir


15/151

12

Gambar 2.2. Data Sondir 1 (titik 5)

Gambar 2.3. Data Sondir 2 (titik 14)

2 titik data sondir ini diambil pada lokasi abutment rencana dan menunjukkan

dua nilai terhadap kedalaman yaitu tahanan konus,penentuan klasifikasi tanah dapat

Jembatan prestressed pertamina, Pekanbaru Riau



16/151

13

dilakukan melalui pencocokan parameter qc dan FR,ataupun qc terhadap fs

tergantung dari standar klasifikasi yang digunakan baik ASTM maupun referensi

lainnya sementara nilai parameter yang lain friction ratio tidak ditampilkan secara

langsung,berdasarkan braja M Das klasifikasi tanah dimasukkan sebagai berikut.

Tabel 2.1. Klasifikasi Tanah berdasarkan Hasil Sondir

Dimensi dari alat sondir,baik sleeve maupun konus tidak diberikan

secara langsung sehingga diasumsikan diameter konus adalah 3.55 cm dan

panjang sleeve adalah 1 m sehingga besar nilai adalah Dapat dilihat bahwa tanah tidak mencapai tanah keras dimana nilai

tahanan konus 150 kg / cm2 dan hasil perhitungan nilai sondir adalah sebagai

berikut:

Tabel 2.2. Hasil Klasifikasi Tanah Rencana

Kedalaman Qc Qt - Qc Fs Jenis

0 0 0 0 lempung sangat lunak

3 23 13 0.4615 lempung kelanauan

6 23 59 2.0945 lempung agak kenyal



15 60 67.5 2.39625 lempung agak kenyal



17/151

14

Kedalaman Qc Qt - Qc Fs Jenis

0 0 0 0 lempung sangat lunak

3 18 42 0.4615 lempung kelanauan




14 60 67.5 2.39625 lempung agak kenyal


b. Data Borelog

Borelog adalah jenis tes tanah insitu lainnya yang sering digabung

dengan pelaksanaan tes N-SPT pada interval kedalaman tertentu, kelebihan

dibandingkan tes sondir adalah tingkat akurasi stratigrafi disertai ketinggian

muka air tanahnya, sementara kekurangannya adalah dengan interval yang

relative besar pengukuran N-SPT dapat menimbulkan gap diantara stratigrafi

pada intervalnya dengan adanya data borelog ini diharapkan dapat melengkapi

kebutuhan perhitungan desain dan sebagai acuan cross checking dalam

referensi data.

Data Borelog ini terbagi menjadi 4 data dimana 2 data untuk

kedalaman hingga 50 m dan 2 data lainnya untuk kedalaman hingga 10 m.


18/151

15

Gambar 2.3. Data Borelog 1 (0 10 m)



19/151

16




20/151

1




21/151

18




22/151

19




23/151

20




24/151

21




25/151

22

Gambar 2.10. Data Borelog 2 (20

30 m)



26/151

23




27/151

24

Data borelog menunjukkan 2 parameter lain yang tidak dimiliki pada

saat pengujian sondir diantaranya adalah klasifikasi berdasarkan karakter

visual tanah yang berasal dari hasil pengambilan sampel setelah pengujian

SPT sedalam 45 cm dengan pengukuran jumlah pukulan pada setiapkedalaman 15 cm,seperti pada lampiran table dibawah disebutkan bahwa

penilaian parameter tanah dilihat dari ukuran butirannya,pada tanah seperti

pasir tolok ukur yang dilihat adalah kepadatan relative yaitu selisih antara

angka pori yang dipantau dan minimal dibagi maksimal selisih angka

pori,pada tanah kohesif seperti lempung parameter yang dilihat adalah nilai

konsistensinya yaitu pengukuran kepadatan sampel secara kualitatif.

Nilai N yang didapat berkisar diantara 12 hingga 60 dengan nilai N

lebih dari 50 didapat pada kedalaman 2.9 m 5.8 m , kekerasan tinggi dan

plastisitas sedang dan rentang kedua terletak pada kedalaman 10.7 m18.2

m dengan kepadatan tinggi dan tidak plastis tanah didaerah ini didominasi

oleh pasir dengan kepadatan relative yang besar sehingga pendesainan besar

nilai stress-strain harus dipertimbangkan seminimal mungkin agar tidak

terjadi kegagalan setelah dilakukan peregangan berlebih terutama dalam

proses pemancangan itu sendiri,keterkaitan antara nilai tersebut dengan

pemilihan pondasi belum bias ditentukan secara langsung dikarenakan factor

factor pembebanan yang belum diketahui,namun pemakaian pondasi tiang

pancang pada rentang pertama disarankan dikarenakan tingkat konsistensi

yang tinggi dan tahanan konus yang cukup baik

Tabel 2.4. Relative Density and Consistency of Soil


28/151

25

c. Data muka air tanah

Ketinggian muka air tanah sangat bergantung pada lingkungannya,

pada lokasi yang mengarah ke sungai factor seepage sangat berpengaruhterhadap besar tekanan yang diberikan dan berdampak pada ketinggian muka

air yang berbeda beda sepanjang rembesan,selain bisa didapat berdasarkan

hasil pengukurang borelog dapat juga diukur melalui penggunaan air tanah

daerah sekitar dan situasi musiman,data primer terhadap lokasi sekitar dari

entitas setempat sangat diperlukan.

d. Data Properti tanah

Properti tanah diperoleh dengan uji lab diantaranya untuk

mendapatkan nilai kohesi,sudut geser,nilai atterberg limit, parameter

parameter konsolidasi seperti waktu t 90CcCvCrdan nilai OCR , distribusi

partikel serta ukurannya, parameter fisik seperti berat jenis bulk,saturated

dan kadar air.

Tabel 2.5. Data Properti Tanah Lokasi Proyek


29/151

26

Kedua data property tanah tersebut diambil dari lokasi yang sama

dengan abutment rencana dengan sampel undisturbed pada kedalaman 1.5 m

2m pada DB 01 (titik 5) dan 1,52m serta 5,56m pada DB 03 (titik 14),

berdasarkan nilai Liquid Limit masing masing sampel dapat disimpulkanbahwa tanah pada kondisi normal berada pada kondisi plastis, dan

berdasarkan korelasi antar nilai indeks tersebut dapat dilihat klasifikasi tanah

tanah sampel tersebut nilai atterberg limit menunjukkan nilai LL berkisar

dari 62 %-95 % dan nilai PL berada dikisaran 40%-53%. Korelasi mineral

dari rentang tersebut menunjukkan bahwa kaolinite dan ilite mendominasi

tanah lempung lapangan sehingga tingkat ekspansi tanah tergolong rendah

dan relatif aman .

Tabel 2.6. Typical Atterberg L imi ts for Soils

Sementara dari hasil pengujian triaxial didapat bahwa tegangan

efektif saat ini berada diantara 27 kPa - 66 kPa namun besarnya nilai

tegangan prakonsolidasi cukup mencurigakan yaitu berada diantara 196 kPa-

328 kPa, hal ini menunjukkan bahwa tanah termasuk dalam kategoriHeavyly

Overly Conslidated sehingga perlu dilakukan pengecekan kembali pada

sejarah penggunaan bantaran sungai setempat apakah sebelumnya terjadi

longsoran ataupun semacamnya dan faktor-faktor yang dapat

menyebabkannya. Dengan nilai OCR berada pada rentang 3,8 hingga 9,2

perlu dipertimbangkan kondisi pembebanan konstruksi bertahapnya

dikarenakan kondisi keruntuhan dapat terjadi pada jangka panjang karena

nilai Afpada rentang OCR tersebut berada pada nilai negative sehingga

disipasi air tanah akan mengurangi daya dukung tanah itu sendiri.


30/151

2

2.2.Data Topografi

Data topografi berikut didapatkan dari owner dan telah direvisi:

Gambar 2.12. Topografi Lokasi Rencana Pembangunan Jembatan

Pertamina

Gambar 2.13. Penampang Sungai Lokasi Proyek


31/151

28

2.3.Data Lainnya

i. Data Administratif

Data administratif proyek yang akan dibahas pada bagian ini melingkupi

gambaran umum proyek, lokasi proyek, dan batasan geografis proyek. Dataadministratif, khusunya lokasi proyek, memegang peranan yang sangat vital dalam

proyek perencanaan proyek. Hal ini disebabkan karena lokasi proyek berpengaruh

kepada banyak aspek, misalnya untuk input pembebanan gempa dan input

pembebanan angin. Kedua hal ini akan berbeda untuk daerah yang berbeda-beda pula.

Selain itu, data curah hujan dan banjir di suatu daerah juga berbeda, dimana data ini

penting untuk diketahui dalam menentukan tinggi jembatan dan pemilihan sistem

struktur jembatan. Sedangkan batasan geografis proyek diperlukan untuk mengetahui

lokasi dan lingkungandi sekitar proyek. Hal ini akan mempengaruhi pemilihan

metode konstruksi dan desain yang digunakan.

Adapun gambaran umum proyek ini dijelaskan dalam tabel di bawah.

Tabel 2.7. Gambaran Umum Proyek

Nama ProyekProyek Pembangunan JembatanJalan Raya Beton Prestressed

Lokasi Pekanbaru, RiauPemberi Tugas Pertamina Unit Pekannaru Riau

Pengguna Jasa Pertamina Unit Pekanbaru Riau

Konsultan Perencana PT. Angkasa Yasa

Kontraktor (belum tender)

Konsultan Pengawas (belum tender)

Karena owner kami adalah pertamina dan latar belakang pembuatan

jembatan adalah untuk kebutuhan distribusi pengangkutan kebutuhan pertamina,

maka riset yang dilakukan untuk jenis kendaraan ialah yang biasa digunakan oleh

pertamina, berikut gambarnya:

Gambar 2.14. Truk Pertamina


32/151

29

Muatan sumbu terberat adalah jumlah tekanan maksimum roda terhadap

jalan, penetapan muatan sumbu terberat ditujukan untuk mengoptimalkan antara

biaya konstruksi dengan effisiensi angkutan. Muatan sumbu terberat untuk

masing-masing kelas jalan ditunjukkan dalam daftar berikut:

Tabel 2.8. Muatan Sumbu Terberat Berdasarkan Kelas Jalan

Kelas jalan MST

I Belum ditetapkan )

II 10 ton

III 8 ton

Muatan Sumbu Terberat ditentukan dengan pertimbangan kelas jalan

terendah yang dilalui, kekuatan ban, kekuatan rancangan sumbu dan GVW atau

jumlah yang diperbolehkan yang ditetapkan oleh pabrikan. Penghitungan Muatan

Sumbu Terberat menggunakan prinsip kesetimbangan momen gaya. Muatan

Sumbu Terberat pada kendaraan dengan konfigurasi 1.1 umumnya terletak pada

sumbu belakang,sehingga sumbu depan menjadi titik awal momen sehingga

dapat diformulasikan menjadi:

q = jarak dari Sumbu pertama (As roda depan) ke titik berat muatan;

L =Loadatau muatan dalam kg;

a = jarak wheelbase atau As roda depan sampai dengan As roda

belakang;

S2 = Berat timbangan sumbu kedua(belakang)dalam kg.

jika dilihat dari keterangan sumbu dan jumlah beban izin , klasifikasinya

adalah:
http://id.wikipedia.org/wiki/Biayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Konstruksihttp://id.wikipedia.org/wiki/Angkutanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Angkutanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Konstruksihttp://id.wikipedia.org/wiki/Biaya


33/151

30

Gambar 2.15. Distribusi Beban Kendaraan

Jumlah berat yang diizinkandisingkat JBI adalah berat maksimum

kendaraan bermotor berikut muatannya yang diizinkan berdasarkan kelas jalan

yang dilalui; Jumlah berat yang dijinkan semakin besar kalau jumlah sumbu

kendaraan semakin banyak. Atau dapat diformulasikan: JBI=BK+G+L, dimana

BK adalah berat kosong kendaraan; G adalah berat orang (yang diijinkan); L

adalah berat muatan (yang diijinkan).

JBI ditetapkan oleh Pemerintah dengan pertimbangan daya dukung kelas

jalan terendah yang dilalui, kekuatan ban, kekuatan rancangan sumbu sebagai

upaya peningkatan umur jalan dan kendaraan serta aspek keselamatan di jalan.

Sementara ituJumlah Berat Bruto (JBB) ditetapkan oleh pabrikan sesuai dengan

kekuatan rancangan sumbu, sehingga konsekuensi logisnya JBI tidak melebihi

JBB.

Pada tabel berikut ditunjukkan JBI untuk jalan Kelas II dengan muatan

sumbu terberat 10 ton dan untuk jalan dengan muatan sumbu terberat 8 ton unuk

berbagai konfigurasi sumbu kendaraan.

Tabel 2.9. Jumlah Berat yang Diizinkan Berdasarkan Konfigurasi

Sumbu KendaraanKonfigurasi

Sumbu

Jumlah

Sumbu

Jenis JBI

Kelas II

JBI Kelas

III

Jumlah

Ban

11 2 Truk Engkel Kecil 2 ton 2 ton 4

12 2 Truk Engkel

Ganda

16 ton 14 ton 6

1.12 3 Truk Trintin 20 ton 18 ton 8

1 - 2.2 3 Truk Tronton 22 ton 20 ton 10

1.1 - 2.2 4 Truk 4 30 ton 26 ton 12
http://id.wikipedia.org/wiki/Berathttp://id.wikipedia.org/wiki/Kendaraanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Jalanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Banhttp://id.wikipedia.org/wiki/Jumlah_Berat_Brutohttp://id.wikipedia.org/wiki/Muatan_sumbuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Muatan_sumbuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Muatan_sumbuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Muatan_sumbuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Jumlah_Berat_Brutohttp://id.wikipedia.org/wiki/Banhttp://id.wikipedia.org/wiki/Jalanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kendaraanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Berat


34/151

31

sumbu/Trinton

1 - 2 - 2.2 4 Trailer 4 ton 28 ton 14

1 - 2.2 - 2.2 5 Trailer 40 ton 32 ton 18

1 - 2.2 - 2.2.2 6 Trailer 43 ton 40 ton 22

Untuk keperluan pengaturan penggunaan dan pemenuhan kebutuhan

angkutan, jalan dibagi dalam beberapa kelas yang didasarkan pada kebutuhan

transportasi, pemilihan moda secara tepat dengan mempertimbangkan

keunggulan karakteristik masing-masing moda, perkembangan teknologi

kendaraan bermotor,muatan sumbu terberat kendaraan bermotor serta konstruksi

jalan. Pengelompokkan jalan menurut muatan sumbu yang disebut juga kelas

jalan, terdiri dari:

1. Jalan Kelas I, yaitu jalan arteri yang dapat dilaluikendaraan bermotor

termasuk muatan dengan ukuran lebar tidak melebihi 2.500 milimeter, ukuran

panjang tidak melebihi 18.000 milimeter, dan muatan sumbu terberat yang

diizinkan lebih besar dari 10 ton, yang saat ini masih belum digunakan di

Indonesia,namun sudah mulai dikembangkan diberbagai negara maju seperti di

Prancis telah mencapai muatan sumbu terberat sebesar 13 ton;

2. Jalan Kelas II, yaitu jalan arteri yang dapat dilalui kendaraan bermotor

termasuk muatan dengan ukuran lebar tidak melebihi 2.500 milimeter, ukuran

panjang tidak melebihi 18.000 milimeter, dan muatan sumbu terberat yang

diizinkan 10 ton, jalan kelas ini merupakan jalan yang sesuai untuk angkutanpeti

kemas;

3. Jalan Kelas III A, yaitu jalan arteri atau kolektor yang dapat dilalui

kendaraan bermotor termasuk muatan dengan ukuran lebar tidak melebihi 2.500

milimeter, ukuran panjang tidak melebihi 18.000 milimeter, dan muatan sumbuterberat yang diizinkan 8 ton;

4. Jalan Kelas III B, yaitu jalan kolektor yang dapat dilalui kendaraan

bermotor termasuk muatan dengan ukuran lebar tidak melebihi 2.500 milimeter,

ukuran panjang tidak melebihi 12.000 milimeter, dan muatan sumbu terberat

yang diizinkan 8 ton;

5. Jalan Kelas III C, yaitu jalan lokal dan jalan lingkungan yang dapat

dilalui kendaraan bermotor termasuk muatan dengan ukuran lebar tidak melebihi
http://id.wikipedia.org/wiki/Angkutanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kendaraan_bermotorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kendaraan_bermotorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Milimeterhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Muatan_sumbu_terberat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Indonesiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Prancishttp://id.wikipedia.org/wiki/Peti_kemashttp://id.wikipedia.org/wiki/Peti_kemashttp://id.wikipedia.org/wiki/Peti_kemashttp://id.wikipedia.org/wiki/Peti_kemashttp://id.wikipedia.org/wiki/Prancishttp://id.wikipedia.org/wiki/Indonesiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Tonhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Muatan_sumbu_terberat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Milimeterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kendaraan_bermotorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kendaraan_bermotorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Angkutan


35/151

32

2.100 milimeter, ukuran panjang tidak melebihi 9.000 milimeter, dan muatan

sumbu terberat yang diizinkan 8 ton.

Tabel 2.10. Klasifikasi Kelas Jalan

dengan asumsi gambar mobil terberat, yakni dengan jumlah MST 8 ton

dengan jumlah ban 10, dengan lebar kendaraan yang tidak melebihi 2,1 m juga

panjang kendaraan yang tidak melebihi 9 m, maka konsultan menetapkan jalan

tersebut adalah jalan kelas IIIC.

Namun dari lalu lintas harian rata-rata yang terjadi pada daerah tersebut

yakni 8000 maka dibutuhkan sebanyak 4 lajur, maka perencana membuat 2 lajur

2 arah dengan lebar per jalur adalah 3,5 m sebagai solusi pemecahan masalah

owner.

Tabel 2.11. Penentuan Lebar Jembatan

ii. Data Cakupan Wilayah Studi

Proyek ini berada di atas sungai yang terletak di bantaran Sungai Kampar,

Kabupaten Palawan, Pekanbaru, Provinsi Riau. Adapun denah lokasi proyek ini

tergambar dalam gambar di bawah.

Berdasarkan TOR yang kami terima lokasi proyek tersebut tidak

dispesifikasikan secara jelas sehingga kami mengasumsikan lokasi proyek tersebut

berdasarkan gambar TOR yang diberikan berada di bantaran sungai.kami mengambil

lokasi proyek rencana di bantaran kali Kampar Lokasi berada di kabupaten Palawan
http://achmadsya.files.wordpress.com/2010/08/mst-3.jpg


36/151

33

daerah sungai Kampar dengan koordinat 0 1341.72 N 1021618.05E Propinsi

Riau Sumatera utara. Berikut hasil pencitraan lokasi:

Gambar 2.16. Pencitraan Lokasi Proyek


37/151

34

- Peraturan Pemerintah (bagian kriteria desain)

Dalam menentukan kriteria desain maka hal lain yang perlu

dilakukan adalah menentukan regulasi yang berlaku pada daerah

tersebut,untuk itu kami mengambi referensi terhadap peraturan daerahprovinsi riau nomor 5 tahun 2013 yang mencakup definisi , otoritas dan

implikasi lainnya.

iii. Harga Satuan Material dan Alat

Harga satuan material material dan alat yang dibuat dalam perencanaan

proyek ini mengacu pada Analisa Harga Satuan Pekerjaan (AHSP) No.

028/T/Bm/1995 yang dibuat oleh Kementrian Pekerjaan Umum dengan

memperhatikan Perpres No 70 tahun 2012. Adapun harga satuannya masih dapat

disesuaikan dengan harga pasar dan sesuai dengan harga yang ditawarkan oleh

konsultan.

Sedangkan harga satuan material dan alat untuk pekerjaan konstruksi

mengacu pada Jurnal Harga Satuan Bangunan, Konstruksi dan Interior Edisi XXXII

Tahun XIX 2013. Nilai harga satuan yang digunakan adalah harga satuan material dan

alat yang berlaku pada Provinsi Riau.

iv. Harga Satuan Upah

Harga satuan upah yang dibuat dalam rangka menyusun Rancangan

Anggaran Biaya mengacu pada Pedoman Standar Minimal INKINDO 2013 untuk

menentukan billing rate tenaga ahli dan tenaga pendukung. Adapun billing rate

untuk tenaga ahli mengacu pada tabel 2-13 pada Pedoman Standar Minimal

INKINDO, billing rateuntuk tenaga sub profesional mengacu pada tabel 3-13 pada

Pedoman Standar Minimal INKINDO, sedangkan billing rate untuk tenaga

pendukung mengacu pada tabel 4-13 serta indeks pada 5-13 pada Pedoman Standar

Minimal INKINDO 2013.


38/151

35

Tabel 2.12. Acuan Biaya Langsung Personil untuk Tenaga Ahli

Tabel 2.13. Acuan Biaya Langsung Personil untuk Tenaga Sub Profesional


39/151

36

Tabel 2.14. Acuan Biaya Langsung Personil untuk Tenaga Pendukung

Sedangkan untuk harga satuan upah untuk masa konstruksi mengacu pada

Jurnal Harga Satuan Bangunan, Konstruksi dan Interior Edisi XXXII Tahun XIX

2013. Harga satuan upah dihitung berdasarkan satuan jam dimana total biaya upah

untuk satu orang pekerja merupakan jumlah waktu bekerja dalam jam dikalikan

dengan harga satuan tersebut.

Tabel 2.15. Harga Satuan Upah Pekerja Konstruksi

No Jenis Pekerja Satuan Harga satuan

1 Pekerja Jam 60.000

2 Kepala tukang batu Jam 80.000

3 Tukang batu Jam 70.000

4 Laden tukang batu Jam 60.000

5 Kepala tukang kayu Jam 80.000

6 Tukang kayu Jam 70.000

7 Laden tukang kayu Jam 60.000

8 Kepala tukang cat Jam 80.000

9 Tukang cat Jam 70.000

10 Laden tukang cat Jam 60.000

11 Kepala tukang besi Jam 80.000

12 Tukang besi Jam 70.000

13 Laden tukang besi Jam 60.000

14 Mandor Jam 85.000

15 Pekerja galian dan urug Jam 35.000

16 Tukang listrik Jam 70.000

17 Tukang pipa Jam 70.000

18 Tukang las Jam 70.00019 Pembantu mekanik Jam 60.000


40/151

3

20 Mekanik Jam 85.000

21 Pembantu operator Jam 60.000

22 Operator terlatih Jam 85.000

23 Petugas satpam Jam 60.000

24 Sopir truk Jam 80.000


41/151

38

BAB III

RANCANGAN AWAL KONSTRUKSI

3.1. Konsep dan Pendekatan3.1.1. Struktur Atas

3.1.1.1.Beton Bertulang

Suatu struktur balok bertulang harus direncanakan kekuatan untuk

menjamin kekuatan struktur balok beton bertulang tersebut dalam menahan

beban-beban rencana yang bekerja. Perencanaan kekuatan ini mencakup

perhitungan besarnya penulangan atau pembesian yang harus dilakukan agar

kriteria kekuatan dapat tercapai.

Struktur balok yang melalui perhitungan perencanaan dinyatakan kuat,

harus diperiksa terhadap tiga hal yang penting dalam konstruksi beton

bertulang, yaitu:Pemeriksaan terhadap daktilitas struktur dengan melakukan

pembatasan rasio tulangan, pemeriksaan terhadap kekakuan dengan

melakukan analisis defleksi dan pemeriksaan terhadap pembatasan retak.

Keempat hal diatas, yaitu perencanaan kekuatan, pemeriksaan daktilitas,

pemeriksaan kekauan, dan pemeriksaan pembatasan retak, harus sekaligus

dilakukan dalam merencanakan suatu penampang balok bertulang agar fungsi

dari struktur yang direncanakan dapat tercapai atau dengan kata lain struktur

dapat memberikan performance kemampulayanan dan keamanan yang baik.

3.1.1.1.1. Pemeriksaan Daktilitas Struktur

Perencanaan penampang struktur balok dalam kondisi ultimate

didsarkan pada suatu asumsi bahwa tipe keruntuhan yang dapat terjadi pada

stuktur adalah tipe keruntuhan yang daktil yang menjamin adanya tanda-tanda

peringatan dini bagi pengguna bangunan ketika proses keruntuhan sedang

terjadi. Peringatan ini diharapkan muncul dalam bentuk terjadinya deformasi

yang besar pada struktur sebelum terjadi keruntuhan.

Satu hal penting dalam masalah keruntuhan adalah apabila baja

tulangan tidak melampaui batas regangan leleh pada saat struktur akan

mengalami keruntuhan, maka keruntuhan pada struktur itu akan ditentukan

oleh tercapainya regangan ultimate beton. Jika hal ini terjadi, maka akan


42/151

39

timbul keruntuhan yang getas (keruntuhan secara mendadak = brittle failure)

tanpa peringatan yang cukup bagi pengguna bangunan. Tipe keruntuhan

semacam ini sudah sepatutnya dihindari.

Dari deskripsi diatas dapat disimpulkan bahwa perencanaan pembesianpada penampang tidak cukup hanya dengan mengandalkan perhitungan

kekuatannya saja, melainkan juga harus mempertimangkan tingkat daktilitas

struktur sesuai dengan pembesian yang dipasang. SNI 03-2847-2002

memahami hal ini dengan memperkenalkan suatu parameter, , yangmerupakan rasio antara tulangan yang terpasang dengan luas penampang bruto

sebagai pedoman pembatasan jumlah tulangan. Adanya pembatasan jumlah

tulangan maksimum dan minimum mutlak diperlukan demi tercapainyadaktilitas struktur. Dalam pasal 12.5 SNI 03-2847-2002 disebutkan bahwa

untuk perencanaan kekuatan komponen struktur terhadap lentur ada harga

minimum pembesian yang dinyatakan dengan:

Pembatasan banyaknya pembesian lentur maksimum diatur dalam SNI

03-2847-2002 pasal 12.3 ayat 3 menyatakan bahwa

yang ada tidak boleh

melampaui 0,75 dari yang menghasilkan kondisi regangan berimbanguntuk penampang yang mengalmi lentur tanpa beban aksial, yang secara

matematis dinyatakan sebagai berikut:

Besar rasio tulangan pada kondisi regangan berimbang ( dapat

diturunkan dari distribusi regangan pada saat beton mencapai regangan leleh

yang beresesuaian dengan tegangan lelehnya yaitu:

Dengan memperhatikan distribusi tegangan dan menerapkan prinsip

akan diperoleh rasio antara tulangan dengan luas penampang brutopada kondisi berimbang adalah , maka didapat:

* +Untuk balok-balok yang menggunakan pembesian rangkap dengan

menggunakan tulangan tekan, maka syarat pembesian maksimumnya menjadi


43/151

40

rasio tulangan tarik maksimum terhadap luas bruto dikurangi dengan rasio

tulangan tekan terhadap luas bruto () harus sama dengan 0,75 kali , yangdapat dinyatakan dengan persamaan:

3.1.1.1.2. Kekuatan Struktur Terhadap LenturPerencanaan pembesian yang dilakukan dalam perencanaan

penampang terhadap lentur dimaksudkan untuk menghitung kekuatan

penampang terhadap lentur dimaksudkan terutama untuk menghitung seberapa

besar pembesian yang harus dipasang pada struktur balok agar diperoleh suatu

struktur balok beton dengan pembesian yang berperilaku komposit dalam

menahan beban rencana yang bekerja. Perilaku struktur komposit sangatdiharapkan untuk dapat bekerja dengan baik sebab momen lentur yang bekerja

menyebabkan timbulnya tegangan tekan dan tegangan tarik pada saeat yang

berlawanan (tegangan tekan pada serat atas sedangkan tegangan tarik pada

serat bawah atau sebaliknya) dalam suatu penampang struktur yang dibebani

lentur. Sifat material beton yang sangat baik dalam menahan tegangan tekan

namun buruk dalam menahan tegang tarik dibantu dengan pembesian yang

menunjukkanperformance yang baik dalam menahan tegangan tarik. Perilaku

komposit yang baik yang tercapai dengan perencanaan yang baik akan

menjamin kekuatan struktur terhadap lentur. Dari sini dapat terlihat bahwa

pembesian diperlukan serta penampang yang mengalami tegangan tarik.

Dalam perencanaan disumsikan nahwa beton tidak menyumbangkan

kekuatan tariknya dalam menahan tegangan tarik yang ada. Asumsi ini diambil

dengan melihat kenyataan bahwa kekuatan tarik beton jauh lebih kecil

daripada kekuatan tekannya yang dalam SNI 03-2847-2002 pasal 12.2-5

disebutkan bahwa modulus runtuh beton akibat tegangan tarik () adalahsebesar . Penerapan asumsi ini dalam perencanaan mensyaratkanadanya pembesian pada serat tempat tegangan tekan menjadi vukup

mengandalkan sifat menonjol beton yang baik dalam menahan tegangan tekan.

Besarnya momen lentur ultimate diatur dalam SNI 03-2847-2002

sebagai hasil kombinasi terfaktor dari momen lentur akibat beban mati (DL =

dead load) dan beban hidup (LL = live load) serta pengaruh dari beban-beban

lainnya yang harus ditinjau sesuai dengan struktur yang akan direncanakan


44/151

41

serta kondisi alam yang ada. Adanya pemfaktoran terhadap beban-beban yang

bekerja ini dilakukan sebab perencanaan kekuatan batas yang mengerahkan

seluruh kekuatan penampang yang ada untuk menahan beban-beban yang

bekerja, sehingga diperlukan adanya suatu pengaman terhadap ketidakpastianyang mungkin timbul dalam pembebanan akibatbeban mati dan beban hidup

yang terdapat dalam pasal11.2 ayat 1.

Momen dalam yang harus dimiliki oleh penampang untuk menahan

momen luar ultimate yang terjadi dinyatakan dengan isitilah momen nominal.

Hubungan antara momen ultimate dengan momen nominal adalah:

Adalah faktor reduksi kekuatan untuk mengantisipasi terjadinyakekurangan kekuatan nominal aktual yang ada dibandingkan dengan kekuatan

niminal yang direncanakan. Hal ini mungin saja dapat terjadi karena

pelaksanaan pencampuran material yang tidak sesuai spesifikasi. Pelaksanaan

pengecoran yang kurang baik, maupun hal-hal praktis lainnya yang berkaitan

dengan pelaksanaan di lapangan. Untuk perencanaan kekuatan terhadap lentur,

besarnya harus diambil sebesar 0,8 sesuai dengan pasal 11.3 ayat 2 butir 1 SNI

03-2847-2002.

Ketiga harga momen nimal sudah didapatkan, maka dapat dihitung

banyaknya pembesian yang dibutuhkan untuk penampang yang bersangkutan.

Besarnya pembesian dinyatakan dalam A yang menyatakan luas total

pembesian yang diperlukan. Hingga nilai A dapat dicari dengan menerapkan

prinsip keseimbangan gaya-gaya horisontal ( dan keseimbanganmomen (

pada penampang. Dari syarat keseimbangan (

diperoleh:

Dengan mengambil ( pada titik tempat beerjanya pusat gaya

tekan beton C, diperoleh:


45/151

42

Subtitusi persamaan diatas adalah menghasilkan:

*

+

Besarnya dapat dicari dengan menerapkan prinsip padatitik tempat bekerjanya garis kerja gaya tekan dari tulangan tekan sehingga

diperoleh:

Dengan menjumlahkan kedua persamaan momen nominal akan

diperoleh momen nominal total yang dimiliki oleh penampang bertulang

rangkap. Jika penjumlahan ini dilakukan makan akan diperoleh suatupersamaan baru yang memuat dan sebagai variabel yang tidakdikethaui.

3.1.1.1.3. Perencanaan Kekuatan Struktur Terhadap Geser

Pasal 13.1.1 SNI 03-2847-2002 menetapkan bahwa gaya lintang yang

bekerja pada penampang ditinjau harus direncanakan sedemikian rupa

sehingga:

Sama seperti dalam perencanaan lentur, dalam perencanaan kekuatan

struktur terhadap geser dikenal dengan istilah geser ultimate dan geser

nominal. Dalam perencanaan struktur terhadap geser, maka besarnya faktor

reduksi kekuatan diambil sebesar 0,6. Faktor reduksi kekuatan inimenyebabkan 60% dari kekuatan nominal penampang yang diperhitungkan

dalam menahan tegangan geser yang bekerja, sedangkan dalam perencanaan

lentur diambil 80% dari kekuatan nominal penampang yang diperhitungkan

dalam menahan tegangan lentur yang bekerja.

Hal ini terjadi mengingat tipe keruntuhan struktur beton yang

dominan disebabkan oleh geser adalah tipe keruntuhan yang tidak daktail atau

termasuk tipe geser adalah tipe keruntuhan yang getas.Tipe keruntuhan yang

getas ini sedapat mungkin dihindari dengan memberikan faktor keamanan

pada struktur yang lebih besar dalam bentuk koefisien reduksi kekuatan

penampang yang lebih kecil, sebab tipe keruntuhan getas tidak disertai dengan


46/151

43

adanya gejalan yang dapat menjadi peringatan bagi pemakai bangunan berupa

deformasi yang besar sebelum runtuh. Peringatan yang baik melalui deformasi

yang besar sebelum struktur mencapai keruntuhannya yang jelas merupakan

pertimbangan dalam perencanaan.Perhitungan gaya geser ultimate didasarkan pada kombinasi antara

gaya geser yang diakibatkan oleh beban mati dan gaya geser yang diakibatkan

oleh beban hidup dengan hubungan sebagai berikut:

Kuat geser nominal penampang beton dipahami sebagai kombinasi

antara kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton Vc dan kuat geser

nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser Vs dengan hubungan sebagaiberikut:

Pasal 13 SNI 03-2847-2002 mencatumkan batasan-batasan dalam

perencanaan kekuatan penampang terhadap geser. Beberapa diantaranya yang

berkaitan dengan perencanaan kekuatan penampang terhadap geser adalah:

a. Besarnya Vu boleh direncanakan pada titik sejarak d dari tumpuan

b. Besarnya gaya geser sumbangan beton Vc adalah:

Jika Vn < 0,5 Vc maka tidak diperlukan penulangan geser

c. Jika 0,5 Vc < Vn < Vc maka pada penampang diperlukan penulangan

geser minimum dengan jarak sengkang s:

Dan adalah luas tulangan geser pada penampang yang dirumuskansebagai:

d. Jarak antar sengkang tulangan: Smin = 100 mm

e. Jika maka diperlukan penulangan geser, dimana gaya geseryang harus ditahan oleh tulangan adalah

f. Pembatasan jarak sengkang:


47/151

44

- Untuk maka adalah yang terkecil dari d/2 atau60 mm

- Untuk

maka

adalah yang

terkecil dari d/4 atau 30 mm

- Untuk diperlukan perubahan penampang beton3.1.1.2. Beton Prategang

Beton adalaah suatu bahan yang mempunyai kekuatan yang

tinggi terhadap tekan tetapi mempunyai kekuatan yang relatif sangat

rendah terhadap tarik sedangkan baja adalah suatu material yang

mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi. Dengan

mengkombinasikan beton dan baja sebagai bahan struktur maka

tegangan tekan dipikulkan kepada beton sementara tegangan tarik

dipikulkan kepada baja, dan inilah yang disebut dengan beton

bertulang.

Beton tidak selamanya bekerja secara efektif dalam

penampang-penampang struktur beton bertulang, hanya bagian

tertekan saja yang efektif bekerja sedangkan bagian beton yang retak di

bagian yang tertarik tidak bekerja secara efektif. Hal inilah yang

menyebabkan tidak dapat diciptakan struktur-struktur beton bertulang

dengan bentang yang panjang secara ekonomis karena terlalu banyak

beban mati yang tidak efektif dan struktur bertulang biasa tidak cukup

untuk menahan tegangan lentur. Selain itu, keretakan yang terjadi di

sekitar baja tulangan bisa berbahaya bagi struktur karena merupakan

tempat meresapnya air dan udara luar sehingga dapat terjadi karatan

pada baja tulangan tersebut. Putusnya baja tulangan akibat karatan

tersebut dapat menimbulkan dampak yang fatal bagi struktur

bangunan.

Dengan adanya beberapa kekurangan yang dirasakan pada

struktur beton bertulang tersebut, timbullah gagasan untuk

menggunakan kombinasi-kombinasi bahan beton seperti dengan

memberikan gaya pratekan (prestressed force) pada beton melalui


48/151

45

kabel baja (tendon) yang ditarik atau biasa disebut Beton Prategang

(prestressed concrete). Kabel baja (tendon) tersebut nantinya akan

diberi tegangan awal dan dipasang di daerah yang diperkirakan akan

timbul tegangan tarik.Beton Prategang pertama kali ditemukan oleh Eugene

Freyssinet yaitu seorang insinyur Perancis. Ia mengemukakan bahwa

untuk mengatasi rangkak (creep), susut (shrinkage), relaksasi

(relaxation), dan slip pada kabel maka digunakan beton dan baja yang

bermutu tinggi. Pemberian gaya pratekan (prestressed force) bertujuan

agar timbul tegangan-tegangan awal yang berlawanan dengan

tegangan-tegangan yang ditimbulkan oleh beban-beban kerja sehingga

dapat memikul beban yang lebih besar tanpa mengubah mutu

betonnya.

Beton prategang pratekan ini telah berhasil diciptakan sebagai

suatu jenis struktur baru sebagai tandingan dari struktur beton

bertulang yang mana pada Beton Prategang penampang beton tidak

pernah tertarik maka seluruh beban dapat dimanfaatkan seluruhnya dan

dengan sistem ini dimungkinkan perancangan struktur-struktur yang

langsing dengan bentang-bentang yang panjang. Perbedaan utama

antara Beton Prategang dengan beton bertulang adalah penulangan baja

pada Beton Prategang aktif sedangkan pada beton bertulang

penulangannya pasif.

Berikut ini adalah kelebihan dan kelemahan dari Beton

Prategang dibandingkan dengan beton bertulang:

Kelebihan

Dapat digunakan pada bentang-bentang yang panjang

Bentuknya langsing, dan berat sendiri lebih kecil

Lendutan yang terjadi lebih kecil karena terbentuknya momen

negatif yang melawan lendutan sebelum beban rencana bekerja

Tegangan tarik diagonal berkurang karena besarnya gaya tekan

disesuaikan dengan beban yang akan diterima


49/151

46

Ketahanan geser dan ketahanan puntirnya bertambah dengan

adanya penegangan

Penampang memiliki kekakuan yang lebih besar dalam menahan

beban kerja Betonnya bermutu tinggi sehingga tidak mudah retak dan lebih

aman/tahan terhadap pengaruh cuaca

Lebih ekonomis

Kelemahan

Memerlukan peralatan khusus seperti tendon, angkur, dan mesin

penarik kabel (jacking machine)

Memerlukan keahlian khusus baik perencanaan maupun

pelaksanaannya.

3.1.1.2.1. Material

Seperti halnya pada beton bertulang, Beton Prategang juga

merupakan struktur komposit antara dua bahan, yaitu beton dan baja

yang bermutu tinggi. Berikut ini adalah karakteristik dari material

Beton Prategang.

- Beton

Beton adalah campuran dari semen, air, dan agregat serta suatu

bahan tambahan. Setelah beberapa jam dicampur, bahan-bahan tersebut

akan langsung mengeras sesuai bentuk pada waktunya. Campuran

tipikal untuk beton dengan perbandingan berat adalah agregat kasar

44%, agregat halus 31%, semen 18%, dan air 7%.

Kekuatan beton ditentukan oleh kuat tekan karakteristik pada

usia 28 hari (fc). Kuat tekan karakteristik adalah tegangan yang

melampaui 95% dari pengukuran kuat tekan uniaksial yang diambil

dari tes penekanan standar.

Beton yang digunakan untuk Beton Prategang adalah yang

mempunyai kekuatan tekan yang cukup tinggi dengan nilai fc antara

30 45 MPa. Kuat tekan yang tinggi diperlukan untuk menahan


50/151

4

tegangan tekan pada serat tertekan, pengangkuran tendon, mencegah

terjadinya keretakan, mempunyai modulus elasitisitas yang tinggi, dan

mengalami rangkak lebih kecil.

Kuat tarik beton mempunyai nilai yang jauh lebih rendah darikuat tekannya. Untuk tujuan desain, SNI 2002 menetapkan kuat tarik

beton sebesar ts = 0,5 sedangkan menurut ACI 318 kuat tarikbeton sebesar ts = 0,6

- Baja

Baja yang dipakai untuk Beton Prategang dalam praktiknya ada empat

macam, yaitu:a. Kawat tunggal (wire), biasanya digunakan untuk baja prategang

pada beton prategang dengan sistempost-tensioningdan terkadang

dapat digunakan pada sistempre-tensioning.

b. Untaian kawat (strand), biasanya digunakan untuk baja prategang

pada beton prategang dengan sistempost-tensioning

c. Kawat batangan (bar), biasanya digunakan untuk baja prategang

pada beton prategang dengan sistempre-tensioningd. Tulangan biasa, sering digunakan untuk tulangan non-prategang

(tidak ditarik) seperti tulangan memanjang, sengkang, tulangan

untuk pengangkuran, dan lain-lain.

Gambar 3.1. Kurva Tegangan-Regangan untuk Baja Prestressing


51/151

48

Kawat tunggal yang digunakan untuk Beton Prategang adalah

yang sesuai dengan spesifikasi. Ukuran dari kawat tunggal bervariasi

dengan diameter 3 8 mm dengan tegangan tarik (fp) antara 1500 1700 MPa, modulus elastisitas Ep = 200 x 103 MPa. Untuk tujuan

desain, tegangan leleh dapat diambil sebesar 0,85 dari tegangan

tariknya (0,85 fp)

Untaian kawat (strand) banyak digunakan untuk Beton

Prategang dengan sistem post-tensioning. Untaian kawat yang banyak

digunakan adalah untaian tujuh kawat (seven-wire strands) dengan dua

kualitas yaitu Grade 250 dan Grade 270. Diameter untaian kawat

bervariasi antara 7,9 15,2 mm. Tegangan tarik (fp) untaian kawat

adalah antara 17501860 MPa. Nilai modulus elastisitasnya Ep = 195

x 103 MPa. Untuk tujuan desain, nilai nilai tegangan leleh dapat

diambil 0,85 dari tegangan tariknya (0,85 fp).

Tabel 3.1. Spesifikasi Jenis Baja


52/151

49

Gambar 3.2. Jenis-jenis Tendon

Selain baja yang ditarik, Beton Prategang juga menggunakan

baja tulangan biasa dalam bentuk batangan (bars), kawat yang dilas

(wire mesh). Tulangan biasa memiliki diameter antara 6 32 mm

dengan tegangan tarik antara 320 400 MPa dan modulus

elastisitasnya Es = 200 x 103 MPa. Untuk perhitungan desain,

tegangan leleh (fy) digunakan sebagai kekuatan material.

3.1.1.2.2. Metode Prestressing

Untuk memberikan tegangan pada beton prategang terdapat dua

prinsip yang berbeda, yaitu:

- Pre-Tensioning (Pratarik)

Konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan pertolongan alat

pembantu sebelum beton mengeras dan gaya prategang dipertahankan

sampai beton cukup keras.

Pada cara ini, pertama-tama tendon ditarik dan diangkur pada

abutmen tetap. Beton dicor pada cetakan yang sudah disediakan

dengan melingkupi tendon yang sudah ditarik tersebut. Jika kekuatan

beton sudah mencapai yang disyaratkan, maka tendon dipotong atau

angkurnya dilepas. Pada saat baja yang ditarik berusaha untuk

berkontraksi, beton akan tertekan. Pada cara ini tidak digunakan

selongsong tendon.


53/151

50

Gambar 3.3. Proses Pre-Tensioning pada Beton Prategang (1)

Gambar 3.4. Proses Pre-Tensioning pada Beton Prategang (2)

Keuntungan pre-tensioning terhadap metode prestressing yang

lain adalah sebagai berikut:

a. Daya lekat yang baik dan kuat terjadi antara baja tegangan dan

beton di sepanjang bentangb. Supervisi yang memuaskan dapat dikerjakan karena biasanya pre-

tensioning dikerjakan di pabrik tetapi pre-tensioning juga dapat

dilaksanakan di lapangan

c. Curing dari beton lebih mudah ditentukan

- Post-Tensioning (Pasca Tarik)

Konstruksi dimana setelah betonnya cukup keras barulah

bajanya yang tidak melekat pada beton diberi tegangan.

Pada post-tensioning, beton dicor di sekeliling selongsong

(ducts) dan dibiarkan mengeras sebelum diberi gaya prategang. Posisi

selongsong diatur sesuai dengan bidang momen dari struktur. Biasanya

baja tendon tetap berada di dalam selongsong selama pengecoran.


54/151

51

Gambar 3.5. Proses Post-Tensioning pada Beton Prategang (1)

Gambar 3.6. Proses Post-Tensioning pada Beton Prategang (2)

Bila kekuatan beton yang diperlukan telah tercapai, maka

tendon ditegangkan ujung-ujungnya dan kemudian dijangkar. Tendon

bisa ditarik di satu sisi dan di sisi yang lain diangkur atau tendon

ditarik di dua sisi dan diangkur secara bersamaan. Gaya prategang

ditransfer ke beton melalui jangkar pada saat baja ditegangkan. Beton

menjadi tertekan setelah pengangkuran.

Pada saat penegangan, kontak antara baja dan beton harus

dikurangi sebanyak-banyaknya. Baja tegangan dapat berupa kawat

(wire) atau strand yaitu kabel yang terdiri dari kawat terpisah atau

batang campuran yang ditempatkan dalam pipa, saluran, alur terbuka

yang tertanam dalam beton maupun di luar beton.

Tendon dalam tiap-tiap duct dapat ditegangkan satu per satu

secara bergantian atau semua tendon ditegangkan dalam waktu yang

bersamaan. Pada post-tensioning adalah sangat penting untuk

memeriksa baik beban/gaya prategangnya maupun extension dari

tendonnya.

Tidak seperti beton bertulang, Beton Prategang mengalami

beberapa tahap pembebanan. Pada setiap tahap pembebanan harus

dilakukan pengecekan atas kondisi serat tertekan dan serat tertarik darisetiap penampang. Pada tahap tersebut berlaku tegangan ijin yang


55/151

52

berbeda-beda sesuai kondisi beton dan tendon. Ada dua tahap

pembebanan pada Beton Prategang, yaitu:

a.

Transfer

Tahap transfer adalah tahap pada saat beton sudah mulaimengering dan dilakukan penarikan kabel prategang (initial prestress).

Pada saat ini biasanya yang bekerja hanya beban mati struktur yaitu

berat sendiri struktur (self-weight) ditambah dengan beban pekerja dan

alat. Pada saat ini beban hidup belum bekerja sehingga momen yang

bekerja adalah minimum sementara gaya yang bekerja adalah

maksimum karena belum ada kehilangan gaya prategang (losses)

b. Servis

Kondisi servis (service load) adalah kondisi pada saat Beton

Prategang digunakan sebagai komponen struktur yang mana beban

mati dan beban hidup bekerja pada struktur. Kondisi ini dicapai setelah

semua kehilangan gaya prategang (losses) dipertimbangkan. Pada saat

ini beban luar pada kondisi yang maksimum sedangkan gaya prategang

mendekati minimum.

3.1.1.2.3. Tegangan Pada Penampang Beton Akibat Sistem Prategang

Gambar 3.7. Tegangan Pada Penampang Akibat Gaya Prategang

Dimana:

Cgc : center gravity of cencrete(titik berat penampang beton)

Cgs : center gravity of steel(titik berat penampang baja)

Jika cgc berimpit dengan cgs, maka:

Akibat gaya prategang F, seluruh bagian penampang akan

menerima tegangan tekan


56/151

53

Akibat gaya P serat atas penampang akan tertekan dan serat bawah

akan tertarik

Dagram tegangan akhir akibat F dan P:

Gamba 3.8. Diagram Distribusi Tegangan Akibat Beban dan Gaya

Perategang

Bila gaya prategang F bekerja pada penampang beton dengan

eksentrisitas sebesar e, maka dimungkinkan untuk memecah gaya

prategang menjadi dua komponen yaitu beban yang konsentris F yang

melalui titik berat dan momen Fe. Dengan teori elasstik tegangan serat

pada setiap titik akibat momen Fe diberikan persamaan:

Resultan tegangan serat akibat gaya prategang eksentrisitas dihitung

dengan persamaan:

Gambar 3.9. Resultan Tegangan Akibat Gaya Prategang

Eksentrisitas

Akibat adanya eksentrisitas e pada penampang maka akan

timbul momen eksentristas, . Tegangan-tegangan padapenampang akan terjadi:

Akibat tekanan gaya F pada seluruh bagian penampang


57/151

54

Akibat momen lentur dari beban luar

Akibat momen eksentrisitas

Tegangan total pada penampang adalah superposisi (penjumlahan) dari

ketiga tegangan tersebut.

3.1.1.2.4. Tegangan Pada Beton Akibat Beban

Tegangan pada beton yang dihasilkan oleh momen eksternal,

baik akibat berat sendiri penampang balok atau setiap beban eksternal

dihitung dengan teori elastik biasa yaitu:

Bila dikombinasikan persamaannya, hasilnya sebagai berikut:

Dengan prinsip dasar Ta = Ca = M dan a = M/T, maka pembebanan

akhir dapat dihitung dengan persamaan:

3.1.1.2.5. Momen Retak

Momen retak adalah momen yang menghasilkan retak-retak

rambut pada penampang beton prategang. Dengan menganggap bahwa

retak mulai terjadi saat tegangan tarik pada serat terluar beton

mencapai modulus keruntuhan, maka momen retak dapat dihitung

dengan persamaan berikut:

Bila pusat tekanan beton ada pada titik kern atas, pada serat

bawah tegangan menjadi nol. Momen perlawanan diberikan oleh gaya

prategang F dikalikan lengan momen diukur dari kern atas, sehingga

momen toatal saat retak dihitung dengan persamaan:


58/151

55

3.1.1.2.6. Momen Batas Tendon Terekat

Untuk balok rekatan tulangan mengikuti aturan ACI, jika baja

ditarik sampai ke tingkat tegangan yang mendekati kekuatan batasnya

pada titik kehancuran beton akibat lentur. Untuk bahan yangsekarang

digunakan pada beton prategang, indeks penulangan yangmendekati nilai batas untuk menjamin bahwa baja prategang akan

sedikit lagi mencapai daerah lelehnya yang diberikan oleh peraturan

ACI sebagai berikut:

Dimana:

Gaya prategang efektif tidak kurang dari 0,5 , nilaipendekatan kapasitas momen batas balok terekat dapat emnggunakan

persamaan berikut:

Untuk menyelesaikan momen batas desain menurut peraturan

PCI, dengan menggunakan faktor reduksi kekuatan

, dengan

persamaan menjadi:

[ ]Persamaan momen batas dalam bentuk kopel adalah:

[]Dengan nilai = 0,9

3.1.1.2.7. Kehilangan Prategang (Loss Of Prestress)

Gaya prategangbyang digunakan dalam perhitungan tegangan

tidak akan konstan terhadap waktu. Tegangan-tegangan selama

berbagai tahap pembebnan juga berubah-ubah kareba kekuatan dan

modulus elastisitas terhadap waktu. Gaya prategang awal (Fo) yang

terjadi pada saat transper gaya akan berkurang menjadi gaya prategang

efektif. Kehilangan gaya prategang bisa disebabkan oleh beberapa

kejadian, yaitu:

- Kejadian terjadi sesaat (Time Independent)


59/151

56

Kehilangan gaya prategang akibat pemindahan elastis pada

beton (Elaastic Shortening, Es)

Kejadian terjadi menurut waktu (Time Dependent)

Kehilangan gaya prategang akibat kejadian yang berlangsungmenurut waktu (time dependent) yang disebabkan oleh rangkak pada

betin (Creep,Cr), Susut pada beton (Shrinkage, SH), Relaksasi pada

baja prategang (Relation, RE), Slip akibat pengangkuran untuk sistem

post-tension, Pengaruh friksi (gesekan)

3.1.1.3. Stabilitas Retaining Wall

Ada 3 failure mode yang perlu diperhatikan dalam analisa stabilitas

retaining wall, yaitu overturning, sliding, dan bearing capacity failure.

Overturning

Dalam kasus ini, dipertimbangkan driving moment dan resisting

moment terhadap toe.

Driving moment = gaya lateral tanah jarak terhadap toe

Resisting moment = (Wconcrete dconcrete) + (Wsoil dsoil)

SFoverturning = Resisting moment/Driving moment

Gambar 3.10. Overtuning

Sliding

Dalam kasus ini, dipertimbangkan gaya-gaya horizontal yang

bekerja pada sistem.


60/151

5

Driving force = gaya lateral tanah

Resisting force = base friction

= tan (b) (Wconcrete+ Wsoil)

b = (2/3) SFsliding =Resisting force/ Driving force

Gambar 3.11. Sliding

Bearing Capacity Failure

Dalam kasus ini dipertimbangkan gaya-gaya vertikal yang bekerja

pada sistem.

Driving force = Wconcrete + Wsoil

Resisting force = Pile capacity

SFsliding = Resisting force/ Driving force


61/151

58

Gambar 3.12. Bearing Capacity Failure

3.1.2. Struktur Bawah

- Teori Desain Satu Tiang

Berikut akan disajikan teori yang digunakan dalam design pondasi

tiang tunggal

Daya dukung ultimate dari tiang tunggal adalah penjumlahan dari

daya dukung bearing (Qb) dan daya dukung skin friction (Qs).

Daya dukung ijin (Qa) adalah daya dukung ultimate dibagi dengan

faktor keamanan (Fs).

Gambar 3.13. Daya Dukung Pondasi (Fleming et al, 2009)


62/151

59

Tanah Kohesif

Daya dukung bearing (Qb) adalah hasil perkalian antara undrained

shear strength (cu), bearing capacity factor (Nc), dan luas bagian bawah tiang

(Ab). Nilai Nc yang digunakan adalah 9. Daya dukung skin friction adalah hasil perkalian antara lekatan antara

tiang - tanah dengan luas selimut tiang. Lekatan antara tiang dengan tanah

adalah hasil perkalian antara adhesion factor () dengan undrained shear

strength (cu). Pada tiang pancang, nilai didapatkan dari grafik di bawah,

sedangkan pada tiang bor, nilai diambil 0,45 (Skempton, 1966).

Gambar 3.14. Average Curve(Tomlinson 1969)

Tanah Granular

Daya dukung bearing (Qb) adalah hasil perkalian antara tegangan

efektif vertikal pada level ujung tiang (v), bearing capacity factor (Nq), dan

luas bagian bawah tiang (Ab). Nilai dari Nqdidapatkan dari grafik di bawah.


63/151

60

Gambar 3.15. Grafik Nq (Berezantzev et al, 1961)

Daya dukung skin friction (Qs) adalah hasil perkalian antara tegangan

vertikal efetif di tengah tiang, konstantan tekanan lateral (K), tanget dari sudut

geser tiang-tanah (tan ), dan luas selimut tiang (As). Nilai K untuk tiang bor

adalah 0,7 (Fleming, 2009),, dan untuk tiang pancang adalah 1,2. Nilai

berkisar antara 0,75 hingga (Fleming, 2009), tergantung asumsi sebesar

apa sudut geser tiang-tanah.Terdapat batasan pada daya dukung bearing, di mana penetrasi yang

lebih dalam di luat batasan ini tidak akan menghasilkan kenaikan daya dukung

bearing. Batasan ini berkisar antara 11 hingga 12 MPa (Tomlinson, 1997;

American Petroleum Institute, 1997), namun sumber lain ada yang

mengatakan 15 MPa (Coyle and Castello, 1981).

Teori Desain Kelompok Tiang

Pada kelompok tiang, tiang akan bekerja bersama-sama karena diikat

oleh pile cap. Jarak antar tiang minimum (center to center) adalah 2,5 B,

dimana B adalah diameter tiang. Ada 2 failure mode dari kelompok tiang,

yaitu individual failure dan block failure. Individual failure adalah failure jika

diasumsikan tiap tiang bekerja sendiri, sedangkan block failure adalah failure

jika diasumsikan t iang dalam satu pile cap bekerja bersama-sama sebagai satu

block. Kedua failure mode ini harus diperhatikan dalam design.

Tanah Kohesif


64/151

61

Gambar 3.16. I ndividual Failure(Fleming et al, 2009)

Pada kasus invidual failure ini, diasumsikan masing-masing pile

bekerja sendiri

Pada kasus ini, daya dukung ultimate kelompok tiang (Qg) adalah

hasil kali antara daya dukung tiang tunggal (Qu), jumlah tiang (n), dan

efisiensi group (). Efisiensi group adalah suatu faktor yang bernilai kurang

dari sama dengan satu. Nilai berkisar antara 0,7 untuk S = 2B, hingga 1

untuk S > 8B.

Block Failure

Gambar 3.17. Block Failur e(Fleming et al, 2009)

Pada kasus block failure ini, diasumsikan keseluran pile bekerja

sebagai suatu block.

Pada kasus ini, daya dukung ultimate kelompok tiang (Qg) sama

dengan dengan daya dukung tiang tunggal untuk tanah kohesif, namun yang


65/151

62

berbeda hanya pada Abgyang menggunakan luas bagian bawah group tiang,

dan Asgyang merupakan luas selimut group tiang.

Tanah GranularIndividual failure

Gambar 3.18. I ndvidual Fail ure(Fleming et al, 2009)

Pada kasus invidual failure ini, diasumsikan masing-masing pile

bekerja sendiri

Pada kasus ini, daya dukung ultimate kelompok tiang (Qg) adalah

hasil kali antara daya dukung tiang tunggal (Qu), jumlah tiang (n), dan

efisiensi group (). Efisiensi group adalah suatu faktor yang bernilai kurang

dari sama dengan satu. Nilai berkisar adalah 0,7 untuk tiang bor, dan 1 untuk

tiang pancang.

Untuk kasus tanah granular hanya akan dipertimbangkan indivudial

failure saja, karena pada kasus tanah granular hanya individual failure yang

dominan).

Daya Dukung Lateral Tiang

Digunakan metode Reese and Matlock (1956) dan software LPILE

PLUS V4.0m.


66/151

63

T adalah stiffness factor yang tergantung dari kekakuan tiang (EI) dan juga

dari coefficient of modulus variation (nh). Nilai dari nh pada tanah granular,

dapat didapatkan dari grafik di bawah ini.

Gambar 3.19. Grafik nh pada tanah granular (Garassino et al 1976)

Tabel 3.2. Hubungan porositas dengan nilai relatif density (muni budhu

2011)

Dalam pengujian laboratorium, tidak dilakukan pengujian relative

density, sedangkan nilai relative density dibutuhkan untuk mendapatkan nh.

Solusinya adalah menghubungkan nilai porosity dengan nilai relative density

menggunakan tabel di atas. Untuk nilai nhpada tanah kohesif berkisar antara

350700 kN/m3untuk soft normally consolidated clay, dan 150 kN/m3untuk

soft organic silt.


67/151

64

Untuk free head pile, deflection, slope, bending moment, shearing

force, dan soil reaction dapat dicari dengan menggunakan rumus di atas.

Dengan Ay, By, As, Bs, Am, Bm, Av, Bv, Ap, Bpadalah koefisien, H adalah gaya

lateral pada kepala tiang, Mt adalah moment pada kepala tiang, T adalah

stiffness factor, EI adalah kekakuan tiang. Koefisien Ay, By, As, Bs, Am, Bm,

Av, Bv, Ap, Bptergantung dari depth coefficient Z.

Dimana x adalah kedalaman yang ditinjau, dan T adalah stiffness coefficient.


68/151

65

Gambar 3.20. Diagram (Reese and Matlock (1956)

Untuk fixed head pile, juga mirip dengan free head pile. Untuk

menghitung deflection, bending moment, dan soil reaction dapat


69/151

66

menggunakan rumus di atas. Dengan Fy, Fm, Fp adalah koefisien, H adalah

gaya lateral di kepala tiang, T adalah stiffness coefficient, dan EI adalah

kekakuan tiang.

Gambar 3.21. Diagram (Reese and Matlock (1956)


70/151

67

3.2. Rancangan Konstruksi

3.2.1.Perhitungan Slab Lantai Jembatan

Data Slab Lantai Jembatan

Tebal Slab Lantai Jembatan, ts = 0,20 m

Tebal Lapisan Aspal + Overlay, ta = 0,10 m

Tebal Genangan Air Hujan, th = 0,05 m

Jarak Antara Balok Prategang, s = 1,80 m

Lebar Jalur Lalulintas, b1= 7,00 m

Lebar Trotoar, b2= 1,20 m

Lebar Median (Pemisah Jalur), b3= 0,60 m

Lebar Total Jembatan, b = 17,00 m

Panjang Bentang Jembatan, L = 25,00 m

Bahan Struktur

Mutu Beton: K - 300

Kuat tekan beton, fc = 0,83*K/10 = 24,90 MPa

Modulus Elastisitas, Ec= 4700*= 23453 MPaAngka Poisson, = 0,2

Modulus Geser, G = Ec/ [2*(1+ )] = 9772 MPa

Koefisien muai panjang untuk beton, = 1,0E-05 / CMutu Baja:

Untuk baja tulangan dengan > 12 mm: U - 39

Tegangan leleh baja, fy=U*10 = 390 MPa

Untuk baja tulangan dengan < 12 mm: U - 24


71/151

68

Tegangan leleh baja, fy= U*10 = 240 MPa

Specific Gravity

Berat beton bertulang wc= 25 KN/m3

Berat beton tidak bertulang (beton rabat) wc= 24 KN/m3

Berat aspal wa= 22 KN/m3

Berat jenis air ww= 9,8 KN/m3

Berat Baja ws= 77 KN/m3

Analisis Beban Slab Lantai Jembatan

Berat Sendiri

Faktor beban ultimit: KMS = 1,3

Ditinjau slab lantai jembatan selebar, b = 1,00 m

Tebal Slab Lantai Jembatan, h = ts= 0,20 m

Berat beton bertulang, wc= 25 KN/m3

Berat Sendiri, QMS= b * h * wc QMS= 5,00 KN/m

Beban Mati Tambahan

Faktor beban ultimit: KMA= 2,0

No Jenis Tebal

(m)

Berat

(KN/m3)

Beban

KN/m

1 Lapisan aspal

+ overlay

0,10 22,00 2,200

2 Air hujan 0,05 9,80 0,490

Beban mati tambahan: QMA= 2,690 KN/m

Beban Truk

Faktor beban ultimit: KTT= 2,0

Beban hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda oleh truk yang

besarnya, T = 100 KN

Faktor beban dinamis untuk pembebanan truk diambil, DLA = 0,3

Beban truk T : PTT= (1 + DLA)*T = 130 KN


72/151

69

Beban Angin

Faktor beban ultimit: KEW= 1,2Beban garis merata tambahan arah horizontal pada permukaan lantai

jembatan akibat angin yang meniup kendaraan di atas jembatan dihitung

dengan rumus:

TEW= 0,0012*Cw*(Vw)2 KN/m

Dengan,

Cw= koefisien seret = 1,20

Vw= kecepatan angina rencana = 35 m/det (PPJT-1992, Tabel 5)

TEW= 0,0012*Cw*(Vw)2 = 1,764 KN/m

Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan

dengan tinggi 2,00 m di atas lantai jembatan, h = 2,00 m

Jarak antara roda kendaraan x = 1,75 m

Transfer beban angina ke lantai jembatan, PEW= [1/2*h / x * TEW]

PEW= 1,008 KN


73/151

70

Pengaruh Temperatur

Faktor beban ultimit: KET= 1,2

Untuk memperhitungkan tegangan maupun deformasi struktur yang timbul

akibat pengaruh temperature, diambil perbedaan temperature yang besarnya

setengah dari selisih antara temperature maksimum dan temperature

minimum rata-rata pada lantai jembatan.

Temperature maksimum rata-rata Tmax= 35,1oC

Temperature minimum rata-rata Tmin= 21,8oC

(Catatan Stasiun Meteorology Simpang Tiga tahun 2012, (riau.bps.go.id))

T = (Tmax- Tmin) / 2

Perbedaan temperature pada slab, T= 13,3 oC

Koefisien muai panjang untuk beton, = 1,0E-05 /oC

Modulus elastisitas beton, Ec= 23452953 KPa

Momen pada Slab Lantai Jembatan

Formasi pembebanan slab untuk mendapatkan momen maksimum pada

bentang menerus dilakukan seperti pada gambar. Momen maksimum pada

slab dihitung berdasarkan metode one way slab dengan beban sebagai

berikut:

QMS 5,00 KN/m

QMA 2,690 KN/m

PTT 130,00 KN

PEW 1,008 KN

T 13,3o

C

Koefisien momen lapangan dan momen tumpuan untuk bentang menerus

dengan beban merata, terpusat, dan perbedaan temperature adalah sebagai

berikut:


74/151

71

k = koefisien momen s = 1,80 m

Untuk beban merata Q: M = k * Q * s2

Untuk beban terpusat P: M = k * P * s

Untuk beban temperature, T M = k * * T * Ec* s3

Momen akibat berat sendiri (MS):

Momen tumpuan, MMS= 0,0833*5*1,82= 1,349 KNm

Momen lapangan, MMS= 0,0417*5*1,82= 0,676 KNm

Momen akibat beban mati tambahan (MA):

Momen tumpuan, MMA= 0,1041*2,690*1,82= 0,907 KNm

Momen lapangan, MMA= 0,0540*2,690*1,82= 0,471 KNm

Momen akibat beban truk (TT):

Momen tumpuan, MTT= 0,1562*130*1,8 = 36,551 KNm

Momen lapangan, MTT= 0,1407*130*1,8 = 32,924 KNm

Momen akibat beban angin (EW):

Momen tumpuan, MEW= 0,1562*1,008*1,8 = 0,283 KNm

Momen lapangan, MEW= 0,1407*1,008*1,8 = 0,255 KNm

Momen akibat temperature (ET):

Momen tumpuan, MET= 5,62E-07*1,0E-05*13,3*23452953*1,83= 0,010 KNm

Momen lapangan, MET= 2,81E-06*1,0E-05 *13,3*23452953*1,83= 0,048 KNm

Resume Momen Slab

No Jenis Beban Faktor

Beban

Daya

Layan

Keadaan

Ultimit

Mtumpuan

(KNm)

Mlapangan

(KNm)


75/151

72

1 Berat sendiri KMS 1,0 1,3 1,349 0,676

2 Beban mati

tambahan

KMA 1,0 2,0 0,907 0,471

3 Beban truk

T

KTT 1,0 2,0 36,551 32,924

4 Beban angin KEW 1,0 1,2 0,283 0,255

5 Pengaruh

temperatur

KET 1,0 1,2 0,010 0,048

Kombinasi

Kombinasi-1

No. Jenis BebanFaktor

Beban

Mtumpuan(KNm)

Mlapangan(KNm)

Mtumpuanterfaktor

(KNm)

Mlapanganterfaktor

(KNm)

1 Berat sendiri 1,3 1,349 0,676 1,7537 0,8788

2 Beban mati tambahan 2 0,907 0,471 1,814 0,942

3 Beban truk "T" 2 36,551 32,924 73,102 65,848

4 Beban angin 1 0,283 0,255 0,283 0,255

5 Pengaruh temperatur 1 0,01 0,048 0,01 0,048

total momen ultimit slab,

Mu= 76,964 67,970

Kombinasi-2

No. Jenis BebanFaktor

Beban

Mtumpuan(KNm)

Mlapangan(KNm)

Mtumpuanterfaktor

(KNm)

Mlapanganterfaktor

(KNm)

1 Berat sendiri 1,3 1,349 0,676 1,7537 0,8788

2 Beban mati tambahan 2 0,907 0,471 1,814 0,9423 Beban truk "T" 1 36,551 32,924 36,551 32,924

4 Beban angin 1,2 0,283 0,255 0,3396 0,306

5 Pengaruh temperatur 1,2 0,01 0,048 0,012 0,0576

total momen ultimit slab,

Mu= 40,471 35,107


76/151

73

Pembesian Slab

- Tulangan Lentur Negatif


77/151

74

- Tulangan Lentur Positif


78/151

75

Kontrol Lendutan Slab


79/151

76

Kontrol Tegangan Geser Pons


80/151

77


81/151

78

3.2.2. Perhitungan Slab Trotoar

Berat Sendiri Trotoar

jarak antar tiang railing:

L = 2,00 m

Berat Beton Bertulang:

Wc= 25,00 KN/m3

Berat sendiri trotoar untuk panjang L = 2,00 m

No. Luasan (m2) L (m) BJ (KN/m3) Berat (KN) Lengan (m) Momen (KNm)

1 0,0686 2 25 3,43 0,1143 0,392

2 0,0257 2 25 1,285 0,2747 0,353

3 0,08 2 25 4 0,2 0,800

4 0,0171 2 25 0,855 0,2575 0,2205 0,0499 2 25 2,495 0,3943 0,984

6 0,0545 0,15 25 0,204375 0,58 0,119

7 0,0825 0,15 25 0,309375 0,675 0,209

8SGP 3" dengan

berat/m = 4 2,52 0,675 6,804

Total: 15,09875 9,880

Berat sendiri trotoar per m lebar Pms 7,549375 Mms 4,940172563


82/151

79

Beban Hidup pada Pedestrian

Beban hidup pada pedestrian per meter lebar tegak lurus bidang gambar:

Beban yang berada di kanan sumbu tidak diperhitungkan untuk

menghasilkan kondisi yang paling kritis.

Momen Ultimit Rencana Slab Trotoar

Faktor beban ultimit untuk berat sendiri pedestrian KMS= 1,3

Faktor beban ultimit untuk berat hidup pedestrian KTP = 2,0

Momen akibat berat sendiri pedestrian: MMS= 4,94 kNm

Momen akibat beban hidup pedestrian: MTP= 1,909 kNm

Momen ultimit rencana slab trotoar: Mu= KMS* MMS+ KTP* MTP

Mu= 1,3*4,94 + 2,0*1,909

Mu= 10,24 kNm

No Jenis Beban Gaya (KN) Lengan (m) Momen (KNm)

1 Beban Horisontal pada railing (H1) 0,75 1,2119 0,9092 Beban Horisontal pada kerb (H2) 1,5 0,4 0,600

3 Beban Vertikal Merata = q * lebar (kiri) 2 0,2 0,400

Momen akibat beban hidup pada pedestrian: Mtp 1,909


83/151

80

Pembesian Slab Trotoar

3.2.3. Perhitungan Tiang Railing

Beban Tiang Railing

Jarak antar tiang railing, L = 2 m

Beban horizontal pada railing, H1= 0,75 kN/m

Gaya horizontal

laporan antara kelompok 18

Documents